[发明专利]油气弹簧的组合式活塞无效

专利信息
申请号: 200710118958.0 申请日: 2007-06-15
公开(公告)号: CN101070889A 公开(公告)日: 2007-11-14
发明(设计)人: 顾亮;陈轶杰;李晓雷;管继富;黄华;赵力航 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: F16F9/32 分类号: F16F9/32;F16F9/34
代理公司: 北京理工大学专利中心 代理人: 高燕燕
地址: 100081北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 油气 弹簧 组合式 活塞
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种用于油气弹簧组合式活塞。属于液压机械和机动车应用领域。

背景技术

悬挂是车架(或承载式车身)与车桥(或车轮)之间一切传力连接装置的总称。从通俗意义上讲,悬挂系统由弹性元件、阻尼元件和导向装置等组成。当然,在具体的结构实现上,上述各元件未必都以独立的形式出现。

现有技术中,除去油气弹簧,车辆悬挂系统所使用的弹性元件种类主要还有:钢板弹簧、螺旋弹簧、扭杆弹簧、橡胶弹簧和气体弹簧。钢板弹簧、螺旋弹簧以及扭杆弹簧的单位质量储能比较小,在车辆行驶过程中吸收振动能量很有限,且质量较大;同时弹簧刚度均呈线性特性,不能根据车辆行驶在不同等级路面而发生变化,从而无法实现车辆平顺性的最优化。橡胶弹簧则是利用橡胶本身的弹性来吸收振动能量,但寿命较短,易于老化,所以应用范围较小。气体弹簧一般是以惰性气体(氮)作为弹性介质,刚度曲线呈现出很好的非线性特性;同时它的储能比很大,但其本身只能吸收和释放部分路面激励对车体产生的冲击,要消耗大部分振动能量,满足车辆的行驶要求还需外加减振装置,而且气体弹簧本身也不具有导向作用。

近些年来,油气弹簧的发展有了长足的进步,在一些工程车辆以及军用车辆上都有所应用,与以上几种弹簧形式相比,油气弹簧普遍具有以下特点:

(1)非线性变刚度特性

由于油气弹簧使用高压惰性气体(氮气)充当传统意义上的弹性元件,具有典型的非线性刚度及渐增性特点,所以能够最大限度地满足车辆平顺性及稳定性要求。当车辆在平坦路面行驶时,油气弹簧的相对伸缩量较小,惰性气体所产生的刚度也较小,可以充分满足乘员的舒适性要求;当车辆在起伏地行驶时,动行程增大,使得油气弹簧刚度变大,能够吸收较多的冲击能量,从而保证了乘员的安全性。另外,针对载荷变化较大的车辆,油气弹簧的变刚度特性能够使车身固有频率保持在一个相对稳定的范围,以便提高车辆的平顺性。

(2)非线性变阻尼特性

按不同节流方式所组成的阻尼阀,加装在油气弹簧上,也具有非线性阻尼特性,产生的阻尼力和阻尼系数都随着车架与车桥相对速度的变化而变化。所以在加装阻尼阀后,油气弹簧同时起到了减振器的作用。

(3)车姿调节功能

油气弹簧通过附加一套车姿调节系统,还可以实现车体的升降,前后俯仰和左右倾斜,以便提高车辆的通过性。对于车姿的调节功能通常只有在主动悬挂中才能实现,从而体现出油气悬挂的优越性和良好的发展前景。

现有油气弹簧的不足之处:

为了确保结构紧凑,通常将阻尼阀安装在活塞上,一旦组装完成,通过试验发现阻尼阀不能正常工作,或需要调整阀组改变阻尼力以达到装车要求时,要再进行拆卸,更换阀组零部件难度会很大,而且拆卸后的油气弹簧密封件往往需要整体更换,造成不必要的浪费;这种油气弹簧只能适用于某种车型的需要,很难在原有基础上改变阀组结构来满足其他车辆的要求,通用性不好。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足,提供一种油气弹簧组合式活塞,油气弹簧的活塞杆套装在缸筒中,组合式活塞包括活塞环、活塞端盖、承力盖、环形节流阀片组和环形调整垫片。承力盖通过螺纹与活塞杆相连,并将起支承和导向作用的活塞环压紧,节流阀片组和调整垫片套装在承力盖上端,活塞端盖通过螺纹与活塞环相连,并同承力盖一起将节流阀片组的内圈和调整垫片压紧,同时锁紧承力盖,防止承力盖与活塞杆之间的螺纹旋松。

活塞环周向加工有折角过油孔,连通缸筒环形油腔和缸筒油腔。

活塞端盖周向加工有便于拆装并起过油作用的装配过油孔,中心位置处加工有连通缸筒油腔和活塞杆油腔的上中心孔,在朝向节流阀片组一侧加工有限制节流阀片组最大变形量的上环形限位块,在与节流阀片组外边缘变形量相配合处加工成壁面形状,用于改变节流缝隙宽度和阻尼力。

承力盖加工有套装节流阀片组的节流阀片槽,在朝向节流阀片组一侧加工有用于限制节流阀片组最大变形量的下环形限位块,在与节流阀片组外边缘变形量相配合处加工成壁面形状,用于改变节流缝隙宽度和阻尼力。

环形调整垫片内外径尺寸与承力盖中的节流阀片槽保持一致,以起到压紧节流阀片组和调整节流阀片组最大变形量及最大阻尼力的作用。

节流阀片组由环形节流阀片叠加组合而成,两侧的阀片比中心位置处阀片的外径略小,保证变形时与承力盖的壁面形状不发生干涉。

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